ناو فضايي سايوز (Soyuz) پيشينه‌اي بسيار قديمي و تقريباً به قدمت عصر فضا دارد. سايوز (در متون فارسي گاهي اوقات سويوز نيز نوشته مي‌شود) در امتداد سفينه‌هايي كه براي برنامه‌هاي فضايي اتحاد جماهير شوروي و تحت سرپرستي سرگئي كورولف (Sergey Korolyov) طراحي و ساخته شدند، پا به عرصه وجود نهاد. اين سفينه فضايي موفق پس از فضاپيماي وسخود (Voskhod) و به منظور اجراي برنامه شوروي سابق براي سفر به ماه طراحي شده بود. سایوز توسط موشك محموله‌بری به همین نام (Soyuz launch vehicle) به مدار برده مي‌شود.

جهت دريافت عكس بزرگتر، اينجا كليك كنيد
فضاپيماي  سايوزTMA-6 در حال نزديك شدن به ايستگاه بين‌المللي فضايي

 از اين فضاپيما قبلاً به منظور انتقال فضانوردان از زمين به ايستگاه‌هاي فضايي ساليوت، مير و بالعكس استفاده مي‌شد. بعد از فروپاشي اتحاد جماهير شوروي و طي موافقت‌نامه‌اي كه بين آژانسهاي فضايي روسيه و ناسا منعقد شده است، از فضاپيماهاي سايوز به منظور نقل و انتقال فضانوردان و مايحتاج آنها بين ايستگاه بين‌المللي فضايي و زمين استفاده مي‌شود. اولين پرواز سويوز در نوامبر 1966 يعني آذر 1345 صورت گرفت. اين پرواز فاقد سرنشين بود و به منظور آزمايش و اطمينان از عملكرد صحيح فضاپيما انجام شد و سرانجام ولادمير كمارُف، اولين سرنشيني بود كه در آوريل 1967، يعني ارديبهشت 1346، سوار بر سفينه جديد به فضا سفر كرد. کمارف در بازگشت به زمین به دلیل اشکال فنی در سامانه چتر نجات ناو کشته شد
 

 ... ترکیب و طراحي فضاپیما
يك فضاپيماي سايوز از سه قسمت تشكيل مي‌شود كه به ترتيب از جلو به عقب، عبارتند از:

  1. واحد مداري كه به شكل كره‌اي ناهموار است و در جلوی کپسول قرار دارد.
    (    Orbital Module)

  2. واحد بازگشت که ابعادی کوچکتر و سطحی صافتر دارد و به منظور بازگرداندن سرنشینان به سطح زمین مورد استفاده قرار می‌گیرد.
    (    Reentry Capsule)

  3. واحد سرویس و خدمات، سیلندر تحتانی کپسول است که صفحات خورشیدی نیز به آن متصل هستند.
    (    Service Module)

دو واحد ابتدایی کپسول فضایی سایوز، یعنی واحدهای مداری و بازگشت، مسکونی هستند و سرنشینان سایوز در این دو واحد مستقر می‌شوند. واحد مداري بيشتر يك انبار است و تقریباً بیشتر بار کپسول سایوز در اين واحد قرار دارد. اکثر آنها ابزار و لوازمی هستند که قرار نيست مجدداً به زمین بازگردانده ‌شوند. تجهیزات آزمایشگاهی، دوربینها و بسته‌هایی که برای مصرف فضانوردان به مدار زمین حمل شده است، همگی در واحد مداری قرار دارند. تجهیزات مربوط به الحاق فضاپیمای سایوز به سایر فضاپیماها و یا ایستگاه‌های فضایی نیز در جلوی واحد مداری نصب شده است. این واحد در مواقع ضروری می‌تواند مانند یک محفظه خروج نیز مورد استفاده قرار گیرد. ایزوله شدن این واحد از واحد بازگشت و امکان تخلیه هوای درون آن به داخل کپسولها ذخيره، از این واحد یک محفظه خروج تمام عیار ساخته است. واحد بازگشت به جهت تأمین امنیت فضانوردان در هنگام برگشت به جو زمین، توسط لایه های مخصوص و ابزار گوناگونی محافظت می‌شود تا گرمای بسیار زیاد ناشی از برخورد به جو غلیظ به سرنشینان آسیبی وارد ننماید. واحد بازگشت توسط لایه‌هایی از یک عایق مخصوص، کاملاً پوشانده شده است. این عایق در زمان برخورد سریع به مولکولهای هوا داغ شده و به تدریج فنا می‌شود. این موضوع باعث می‌شود بدنه اصلی کپسول از حرارت بسیار زیادی که در زمان بازگشت به جو تولید می‌گردد، در امان بماند.

 


با سايوز آشنا شويد. با قرار دادن نشانگر موس روي هر قسمت، نام و توضيحات مختصري را مشاهده خواهيد كرد


کپسول سایوز سه نفر گنجایش دارد و تجهيزات مورد نياز و حیاتی برای مدت سه روز و 5 ساعت جهت بقای سه فضانورد در آن پیش‌بینی شده است. در این کپسول سیستم حیاتی همواره مخلوط مناسبی از گازهای اكسيژن و نیتروژن را با فشار سطح دریا (یک اتمسفر) تولید و منتشر می‌کند. هوای منتشر شده در کپسول پس از مدتی با بخار آب و گاز دی‌اکسید‌کربنی که فضانوردان در اثر بازدم بیرون می‌دهند، اشباع و غیر قابل تنفس خواهد شد. از این رو مهندسان طراح نسبت به نصب دو سیلندر KO2 و LiOH در واحد سرویس سفینه اقدام کرده‌اند تا بخار آب و دی‌اکسید‌کربن منتشر شده را جذب و از هوای داخل سفینه خارج نمایند.
سیلندر KO2 بخش اعظمی از بخار آب و گاز دی‌اکسید‌کربن را جذب می‌نماید. KO2 كه سوپر اکسید پتاسیم ناميده مي‌شود، تحت شرایط ویژه‌ای، زمانی که پتاسیم مذاب را در مجاورت اکسیژن خالص بسوزانند، تولیدمي‌گردد. در اثر ترکیب سوپر اکسید پتاسیم با آب و دی‌اکسید‌کربن، اکسیژن و نمک هیدروکربنات پتاسیم تولیدخواهد شد. نمک ته‌نشین شده و اکسیژن تولید شده به داخل سیکل سیستم حیاتی تزریق می‌گردد. با این روشعلاوه بر جمع‌آوری بخار آب و گاز دی‌اکسید‌کربن از هوای داخل کپسول که منجر به سختی تنفسفضانوردان می‌شود، مقداری اکسیژن نیز به سیستم اضافه می‌گردد. هر کیلوگرم سوپر اکسید پتاسیم قادر به جذب 309 گرم دی اکسید کربن و تولید 380 گرم اکسیژن است. از آنجا که بدن انسان بیش از آنچه اکسیژن دریافت می‌کند، دی اکسید کربن تولید می‌نماید، باید تمهید دیگری برای جذب دی‌اکسید‌کربن اضافی اندیشیده شود. سیلندر LiOH به همین منظور در سایوز تعبیه شده تا با جذب باقیمانده گاز دی‌اکسید‌کربن، هوای داخل کپسول را تصفیه و قابل تنفس نماید.

بخش انتهايي كپسول فضايي سايوز، واحد سرويس و خدمات است. داخل اين بخش كه يك محفظه تحت فشار مي‌باشد شامل ابزار و ادواتي مانند سيستم كنترل حرارت، باطريها، ابزار مخصوص تماس راديويي و ارسال داده‌هاي تله‌متري، تجهيزات مربوط به كنترل وضعيت و موقعيت سفينه، موتور اصلي و مخازن سوخت و اكسيد مايع است. در خارج از واحد سرويس، صفحات خورشيدي، سنسورهاي گوناگون و آنتن‌ها نصب شده‌اند.


 ...  سير تحول سايوز در طول زمان


سايوز7K-OK در مركز ملي فضايي انگلستان

اولين نمونه سرنشين‌دار سايوز، 7K-OK ناميده مي‌شد و قادر به حمل سه سرنشيني بود كه احتياجي به پوشيدن لباس فضايي نداشتند. اين نمونه از سايوز كه به منظور سفر به ماه طراحي شده بود، همچنين داراي تجهيزات لازم براي الحاق بود اما دريچه‌اي جهت نقل و انتقال بين دو سفينه‌اي كه به هم وصل مي‌شدند، پيش‌بيني نشده بود.

از اين رو فضانوردان براي انتقال بين سفينه‌ها مجبور به انجام راه‌پيمايي فضايي بودند، كاري كه در زمان الحاق سايوز 4 و 5 روي داد. از نظر تاريخي اين رويداد، اولين الحاق دو ناو فضايي سرنشين‌دار و اولين جابجايي خدمه بين دو سفينه بود.

فضانوردان ناوهای کیهانی سایوز 1 تا 11 ، بجز در موارد ضروری ( بطور مثال راهپیمایی فضانوردان سایوز-5) از لباس فضایی استفاده نمی‌کردند. این مسئله باعث مرگ کیهان‌نوردان سایوز-11 شد. با حذف یک صندلی در سایوزهای 12 تا 40، تعداد سرنشينان به دو نفر كاهش يافت اما در عوض خدمه مي‌توانستند لباس فضایی مناسبي بر تن كنند تا در شرايط ويژه و اضطراري از جان آنها محافظت نمايد. با توسعه برخی تجهیزات و به روز کردن دستگاه‌ها، ناو های سایوز-تی توانستند تعداد سرنشینان را بار دیگر به 3 نفر برسانند در حالی که هر سه مي‌توانستند لباس فضایی امن داشته باشند.

سايوز TM در سال 1986به منظور حمل و نقل خدمه و بار به ايستگاه فضايي مير طراحي و ساخته شد. در اين نمونه از كپسول فضايي سايوز موتورهاي زمان نشستن، راديوي برد بلند، چتر نجات اضطراري و سيستم جديد اتوماتيك جهت ملاقات و الحاق در فضا اضافه شد. بعدها و پس از فروپاشي اتحاد جماهير شوروي، نمونه ديگري از سايوز با كد TMA جهت حمل و نقل بار و مسافر به ايستگاه بين‌المللي فضايي (ISS) طراحي و ساخته شد و تغييراتي بنا به سفارش آژانس فضايي آمريكا (NASA) در سيستم چتر فرود، محفظه سرنشين و پنجره‌هايي براي مشاهده بيرون نسبت به مدل قبلي در آن اعمال شده است.

فضاپيماي پروگرس كه مدل غير سرنشين‌دار سايوز مي‌باشد به منظور حمل بار به ايستگاه بين‌المللي فضايي طراحي و ساخته شده است. جالب است بدانيد كه طراحي و سيستم فضاپيماي شنزوي چينيها كه قادر به حمل فضانوردان چيني به فضا شده است، به شدت از سايوز متأثر است. آژانس فضايي روسيه اعلام كرده كه فضاپيماي سايوز را به منظور انجام مأموريتهايي به ساير سيارات منظومه شمسي تغيير خواهد داد و از نمونه دوباره طراحي شده اين فضاپيماي قديمي و مطمئن جهت فرستادن نخستين انسانها به مريخ استفاده خواهد شد.

كپسول فضايي سايوز TMA-9  خانم انوشه انصاري را به فضا حمل کرد، نهمين مأموريت سرنشين‌دار سايوز به ISS بود.

 

منبع : www.spacescience.ir